Криптомодем для plc сетей военного назначения

Предлагаемая полезная модель относиться к области передачи информации по распределительным силовым сетям военного назначения и может быть использована для организации защищенных сетей связи, телекоммуникации и передачи данных на основе распределительных силовых сетей военного назначения, обладающих повышенным уровнем ПЭМИН. Целью предлагаемого устройства является обеспечение криптографической защиты информации, передаваемой по распределительной силовой сети. Криптомодем для plc сетей военного назначения состоит из передатчика (1), приемника (5), устройства сопряжения (2, 4) и блока криптографической защиты информации (19). Передатчик состоит из: усилителя мощности (9), модулятора (8), перемежителя (7) и кодера (6). Приемник состоит из: частотного фильтра (13), усилителя (14), демодулятора (15) со схемой синхронизации (18), деперемежителя (16) и декодера (17).

Предлагаемая полезная модель относиться к области передачи информации по распределительным силовым сетям военного назначения.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому и принятым за прототип является способ и устройство для передачи информации по сети энергоснабжения, включающий передатчик и приемник, блоки сопряжения, модулятор и демодулятор в приемнике и передатчике, перемежитель и кодер в передатчике и деперемежитель и декодер в приемнике, а также усилитель, частотный фильтр и схему синхронизации в приемнике (Пат. 2154343 Российская Федерация, МПК Н04В 3/54, G08C 19/12. Способ и устройство для передачи информации по сети энергоснабжения [Текст] / Бернхард ДЕК (DE); заявитель и патентообладатель АББ РИСЕРЧ ЛТД. (СН). - 98107580/09; заявл. 16.04.98; опубл. 10.08.00.)

Однако известное устройство на сегодняшний день не в полной мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к устройствам для передачи данных по распределительным силовым сетям военного назначения, ввиду отсутствия возможности криптографической защиты информации, передаваемой по линии связи с высоким уровнем побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИ), какой является распределительная силовая сеть.

Целью предлагаемого устройства является обеспечение криптографической защиты информации, передаваемой по распределительной силовой сети.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве используются блок криптографической защиты информации (КЗИ), осуществляющий процесс шифрования информации, передаваемой адресату через распределительную силовую сеть, а также дешифрование данных получаемых от других абонентов сети.

В известном техническом решении имеются признаки, сходные с признаками заявляемого устройства. Это наличие передатчика и приемника, блоков сопряжения, модулятора и демодулятора в приемнике и передатчике, перемежителя и кодера в передатчике и деперемежителя и декодера в приемнике, а также усилителя, частотного фильтра и схемы синхронизации в приемнике.

В отличие от прототипа в заявляемом устройстве присутствует блок криптографической защиты информации (КЗИ), осуществляющий процесс шифрования информации, передаваемой адресату через распределительную силовую сеть, а также дешифрование данных получаемых от других абонентов сети.

В связи с этим заявляемое техническое решение обладает существенными отличиями от известного прототипа. Заявитель не обнаружил аналогичных решений со сходными признаками заявляемого технического решения, в связи, с чем заявитель делает вывод, что заявляемое решение обладает существенными отличиями.

В результате проведенного анализа предлагаемое устройство позволяет повысить уровень безопасности информации, передаваемой по линии связи с высоким уровнем побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), за счет использования шифрования.

На фиг.1 изображена структурная схема криптомодема для PLC сети военного назначения. На ней показаны устройство сопряжения, приемная и передающая части устройства и блок криптографической защиты информации. На фиг.2 изображена структурная схема блока криптографической защиты информации.

Устройство содержит передатчик и приемник, устройства сопряжения и блок криптографической защиты информации. Передатчик состоит из: усилителя мощности, модулятора, перемежителя и кодера. Приемник состоит из: частотного фильтра, усилителя, демодулятора со схемой синхронизации, деперемежителя и декодера.

Устройство работает следующим образом: предназначенные для передачи данные внутри передатчика (1) вначале подаются на кодер (6), который преимущественно работает с кодом с упреждающей коррекцией ошибок. Получаемые при кодировании данные подаются в блок криптографической защиты информации (КЗИ) (19), где осуществляется процесс шифрования в соответствии с установленным в блок алгоритмом шифрования. Затем зашифрованные данные переставляются в перемежителе (7). Этим добиваются того, что данные, которые до этого были расположены близко друг от друга, теперь друг от друга удалены. Те же функции присущи и деперемежителю (16). Переставленные данные поступают с перемежителя (7) на модулятор (8), где осуществляется процесс модуляции многих несущих (МСМ).

Предназначенные для передачи данные сначала преобразовываются в последовательно-параллельном преобразователе (10) в параллельный поток субсимволов. Субсимвол может содержать при этом один или несколько бит. Эти потоки субсимволов модулируются в МСМ-модуляторе (1.1) на нескольких каналах и соединяются в сумматоре (12). Модулированный сигнал подается на подключенный усилитель мощности (9) и затем через эхокомпенсатор (19) и устройство сопряжения (2) вместе с зондирующим сигналом эхокомпенсатора (19) поступает в линию (3) сети.

Из линии (3) сети приемный сигнал принимается через устройство сопряжения (4), проходит эхокомпенсатор (19), где отделяется от него и оценивается по параметрам эхоотражения зондирующий сигнал, затем отделяется в частотном фильтре (13) от других мешающих частот и усиливается в усилителе (14) с регулируемым коэффициентом усиления. За усилителем расположен МСМ-демодулятор (15), который демодулирует промодулированный сигнал назад в базисную полосу. Необходимая для демодуляции информация для синхронизации передачи блоков данных между передатчиком и приемником вырабатывается в схеме синхронизации (18). Демодулированный сигнал преобразуется в деперемежителе (16) таким образом, что аннулируется перестановка, осуществленная в перемежителе (7). Затем данные из деперимежителя (16) подаются в блок криптографической защиты информации (19), где осуществляется процесс дешифрования данных и получение «открытой» информации. На конце со стороны выхода приемника (5) предусмотрен декодер (17), который декодирует закодированные данные. После этого декодированные данные поступают на выход данных.

Блок криптографической защиты информации состоит из: тракта шифрования (19.1) и тракта дешифрования (19.2). Тракт шифрования состоит из блока разбивки (19.5), датчика случайных чисел (19.6), сумматора (19.4) и шифратора (19.3). Тракт дешифрования состоит из дешифратора (19.7), сумматора (19.4), схемы синхронизации (19.9) и блока сборки (19.8).

Блок криптографической защиты информации работает следующим образом: данные полученные от кодера (6) поступают в блок разбивки (19.5) где разбиваются на Т p-битовых блоков. Датчик случайных чисел (19.6) формирует Т r-битовых случайных блоков. К каждому p-битовому блоку открытого текста в сумматоре (19.4) прибавляется r-битовый случайный блок из множества Т, выработанного при помощи датчика случайных чисел (19.6). В результате формируется блок длиной b бит, где b=p+r. Полученные b-битовые блоки поступают на блок сборки (19.10) где собираются в единый блок, а затем в шифратор (19.3) где единый блок шифруется по установленному алгоритму при помощи ключа шифрования. Затем зашифрованные данные поступают на перемежитель (7).

Полученные от деперемежителя (16) данные поступают на дешифратор (19.7), где происходит процесс дешифрования данных по известному ключу и получения блока открытого текста. Затем блок открытого текста поступает на блок разбивки (19.11), где разбивается на Т b-битовых блоков, а затем блоки поступают в сумматор (19.4). В сумматоре (19.4) из каждого b-битового блока дешифрованных данных отбрасывается r-битовый блок. В результате формируется Т p-битовых блоков принятого сообщения, которые поступают на блок сборки (19.8), где формируется единый блок принятых данных. Затем блок принятых данных поступает на декодер (17).

Преимуществом блока криптографической защиты информации является возможность установки в него любого из известных алгоритмов шифрования.

Предложенное устройство позволяет реализовать функцию не только передачи информации по распределительной силовой сети, но также функцию криптографической защиты информации, передаваемой по линии связи с высоким уровнем побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

Источники информации:

1. Пат. 2154343 Российская Федерация, МПК Н04В 3/54, G08C 19/12. Способ и устройство для передачи информации по сети энергоснабжения [Текст] / Бернхард ДЕК (DE); заявитель и патентообладатель АББ РИСЕРЧ ЛТД. (СН). - 98107580/09; заявл. 16.04.98; опубл. 10.08.00.)

Криптомодем для PLC сетей военного назначения, содержащий устройство сопряжения, приемную и передающую части устройства, отличающийся тем, что в конструкции устройства предлагается использовать блок криптографической защиты информации, обеспечивающий шифрование передаваемой информации и дешифрование принимаемых данных.